力的合成公開課

力的合成公開課第1頁/共49頁FF1F2GG效果相同等效替代第2頁/共49頁曹沖稱象

為什么稱出石頭的重量就可以知道大象的重量呢？

大象作用于船的壓力石頭作用于船的壓力效果相同等效第3頁/共49頁1.一個力的作用效果和幾個力的作用效果相同，則這個力稱為那幾個力的合力，那幾個力稱為這個力的分力。2.求與多個分力作用效果相同的一個力的過程或方法叫做力的合成(多個)(一個)

等效替代

分力

合力(客觀存在)(假想力)

力的合成F1F2F分力合力第4頁/共49頁力的合成1已知分力求合力的過程叫做力的合成2同一直線上兩個力的合成F=F1-F2F=F1+F2+F3+……第5頁/共49頁結(jié)論：矢量既有大小又有方向，當(dāng)它們的方向互成某一角度時，合力大小不再等于兩分力大小之和。即F≠F1+F2

合成即求和？3+4=7第6頁/共49頁力的合成3不在同一直線上兩個力的合成即：互成角度的兩個力的合成F1F2？F實(shí)驗設(shè)計O水平木板白紙圖釘橡皮筋細(xì)繩套彈簧秤結(jié)點(diǎn)第7頁/共49頁探究力的合成的方法思考以下問題：1.在這個實(shí)驗中合力與分力等效的標(biāo)志是什么？

2.怎樣確定合力以及兩個分力的大小、方向呢？

3.如何表達(dá)合力以及兩個分力的大小、方向呢？

4.實(shí)驗應(yīng)記錄些什么？橡皮條結(jié)點(diǎn)到達(dá)統(tǒng)一位置力的大小通過測力計讀數(shù)，力的方向即沿細(xì)線的方向用同一標(biāo)度作出力的圖示橡皮條伸長后的位置、分力的大小和方向、合力的大小和方向第8頁/共49頁1.結(jié)點(diǎn)兩次橡皮條拉長后的結(jié)點(diǎn)O必須保持不變2.拉力（1）使用彈簧秤測拉力時，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)在與紙面平行的平面內(nèi)。（2）用測力計測拉力時，要使拉力沿測力計軸線方向（3）兩分力夾角不要過大或過小3.讀數(shù)和記錄（1）讀數(shù)時視線要和刻度相平（2）拉力的方向通過細(xì)線的下方取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)畫線來確定力的方向4.作圖：要用統(tǒng)一標(biāo)度做力的圖示實(shí)驗過程中的注意事項第9頁/共49頁F1=10.0NF2=6.8NF合=12.8NO2N第10頁/共49頁F2·F1O

求兩個力的合力時，用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向，這個法則叫平行四邊形定則。F得出結(jié)論：第11頁/共49頁注意關(guān)鍵詞語：1、以

為鄰邊2、對角線表示

3、哪條對角線

平行四邊形定則適用于任何矢量的合成第12頁/共49頁1、作圖法(即力的圖示法)求合力15NF1F2F530大小:F=15X5N=75N方向:與F1成530斜向右上方【例題】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向豎直向上。用圖示法求這兩個力的合力F的大小和方向。作圖法：1、選標(biāo)度，畫分力2、遵定則，找合力3、量長度，算大小第13頁/共49頁2、計算法求合力根據(jù)平行四邊形定則作出下圖:F1F2F合由直角三角形可得θ方向：與F1成tanθ=4/3斜向右上方平行四邊形定則的應(yīng)用【例題】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。第14頁/共49頁思考與討論

1.兩個力F1、F2的合力F的大小和方向隨著F1、F2的夾角變化而如何變化？2.什么情況下合力最大？最大值為多大？什么情況下合力最小？最小為多大？

3.合力F是否總大于原來兩個力F1、F2？第15頁/共49頁二力合成育才高中第16頁/共49頁二力合成育才高級中學(xué)第17頁/共49頁二力合成育才高級中學(xué)第18頁/共49頁二力合成育才高級中學(xué)第19頁/共49頁二力合成育才高級中學(xué)第20頁/共49頁二力合成育才高級中學(xué)第21頁/共49頁二力合成育才高級中學(xué)第22頁/共49頁1、在兩個分力F1、F2大小不變的情況下，兩個分力的夾角越大，合力越小。（1）當(dāng)兩個分力方向相同時（夾角為00）合力最大，F(xiàn)＝F1+F2

合力與分力同向；

（2）當(dāng)兩個分力方向相反時（夾角為1800）合力最小，F(xiàn)＝︱F1-F2︱

合力與分力F1、F2中較大的同向。

（3）合力大小范圍

︱F1-F2︱≤F≤F1+F2（4）合力可能大于、等于、小于任一分力．合力與分力的大小關(guān)系

注意：同一直線上力的合成是平行四邊形定則應(yīng)用的特例。第23頁/共49頁F1F2F3F4F12F123F1234

先求出兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力逐次合成法多個力的合成第24頁/共49頁非共點(diǎn)力

如果一個物體受兩個或多個力作用，這些力都作用在物體上的同一點(diǎn)，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長線相交于同一點(diǎn)，這幾個力叫做共點(diǎn)力。注：力的合成的平行四邊形法則，只適用于共點(diǎn)力。共點(diǎn)力第25頁/共49頁1、合力與分力的關(guān)系是“等效替代”。2、平行四邊形定則：以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。3、合力與分力的大小關(guān)系：（1）合力大小范圍︱F1-F2︱≤F≤F1+F2

合力可能大于、等于、小于任一分力（2）在兩個分力F1、F2大小不變的情況下，兩個分力的夾角越大，合力越小。（3）合力不變的情況下，夾角越大，兩個等值分力的大小越大。課堂小結(jié)第26頁/共49頁1.關(guān)于合力的分力，下列敘述中正確的是()A.合力的大小一定大于每一分力的大小B.合力可以同時垂直于每一分力C.合力的方向可以與一個分力的方向相反D.兩分力的夾角在0°到180°之間時，夾角越大，則合力越小。CD【課堂練習(xí)】第27頁/共49頁2.F1與F2為作用在同一物體上的兩個力，F(xiàn)1=10N，F(xiàn)2=8N，它們的合力大小可能是()A.19NB.18NC.10ND.2NBCD【課堂練習(xí)】第28頁/共49頁3、在研究兩個共點(diǎn)力合成的實(shí)驗中得到如圖所示的合力F與兩個分力的夾角θ的關(guān)系圖。求：(1)兩個分力的大小各是多少？(2)此合力的變化范圍是多少？F(N)3π/2ππ/20210θ(rad)【課堂練習(xí)】第29頁/共49頁第30頁/共49頁第31頁/共49頁第32頁/共49頁3.有兩個大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們間的夾角為90°時合力F，則當(dāng)它們間的夾角為120°時，合力的大小為()A.2FB.C.FD.F/2B【課堂練習(xí)】第33頁/共49頁4、三個共點(diǎn)力的大小分別為2N，3N，4N，它們的合力最大值為________；最小值為________.9N5、三個共點(diǎn)力的大小分別為F1=5N，F(xiàn)2=10N，F(xiàn)3=20N，則它們的合力（）

A．不會大于35NB．最小值為5NC．可能為0

D．可能為20NABD0【課堂練習(xí)】第34頁/共49頁4、三個共點(diǎn)力的大小分別為2N，3N，4N，它們的合力最大值為________；最小值為________.9N5、三個共點(diǎn)力的大小分別為F1=5N，F(xiàn)2=10N，F(xiàn)3=20N，則它們的合力（）

A．不會大于35NB．最小值為5NC．可能為0

D．可能為20NABD0【課堂練習(xí)】第35頁/共49頁8．三角形定則根據(jù)平行四邊形定則，合力和兩個分力必構(gòu)成一個封閉的矢量三角形，叫做力的三角形定則，如下圖所示．第36頁/共49頁8.F1、F2、F3、F4、F5五個共點(diǎn)力的始端構(gòu)成一個正六邊形的頂點(diǎn)，求這五個力的合力。已知F3=10N.【課堂練習(xí)】第37頁/共49頁9.如圖所示，質(zhì)量為m的長方形木塊靜止在傾角為的斜面上，斜面對木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是：A、沿斜面向下B、垂直于斜面向上C、沿斜面向上D、豎直向上【課堂練習(xí)】第38頁/共49頁

2、已知F1=2N，F(xiàn)2=10N，

(1)合力的最大值是多少?最小值是多少?合力的大小范圍是多少?(2)它們的合力有可能等于5N、8N、10N、15N嗎?第39頁/共49頁3、兩個共點(diǎn)力的合力最大值為35N,最小值為5N,則這兩個力的大小分別為

N和

N;若這兩力的夾角為900,則合力的大小為

N．152025第40頁/共49頁4、三個力F1=4N、F2=5N、F3=6N的合力F的大小的范圍?0—15N5、三個力F1=3N、F2=4N、F3=8N的合力F的大小的范圍?1—15N第41頁/共49頁6、在一個平面內(nèi)有六個共點(diǎn)力，它們的大小分別是F、2F、3F、4F、5F、6F,相互夾角均為600，如圖所示，則它們的合力的大小為多少?方向如何?O1F2F3F4F5F6F60O第42頁/共49頁力的合成實(shí)驗過程①在桌上平放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上。②用圖釘把橡皮條的一端固定在板上，在橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套③用兩個彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O④用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向，讀出兩個彈簧的示數(shù)F1和F2。(在使用彈簧秤的時候，要注意使彈簧秤與木板平面平行。)第43頁/共49頁⑤用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點(diǎn)沿著兩條細(xì)繩的方向畫直線，按著一定的標(biāo)度作出兩個力F1和F2

的圖示。以F1和F2為鄰邊利用刻度尺和三角尺作平行四邊形，過O點(diǎn)畫平行四邊形的對角線，求出合力F

的圖示.力的合成實(shí)驗過程⑥只用一只彈簧，通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置O。讀出彈簧的示數(shù)F′,記下細(xì)繩套的方向用刻度尺從O點(diǎn)按同一標(biāo)度作出這個F＇的圖示。⑦比較力F′與用平行四邊形法則求得的合力F的大小和方向，看在實(shí)驗誤差范圍內(nèi)是否相等。⑧改變兩分力F1、F2的大小